基于S3C2510A的嵌入式数字硬盘录像机的设计

2010-08-02 10:40:19来源: 今日电子 关键字:S3C2510A  视频监控  处理器  模块  数字硬盘录像机

  数字硬盘录像机英文名称为Digital Video Recorder,简称DVR,它是视频监控系统中重要的设备,用于替代早期的长延时录像机或者磁带录像机。目前硬盘录像机从硬件架构上分主要分为工控式硬盘录像机(或者工控硬盘录像机或者PC式硬盘录像机)、嵌入式硬盘录像机,从压缩算法来分有小波压缩、MJPEG、MPEG4、H.264等。目前工控式硬盘录像机和嵌入式硬盘录像机所占市场比重差不多,由于嵌入式硬盘录像机的稳定性及易维护性,选择嵌入式硬盘录像机的用户会越来越多,市场前景非常大。基于这种应用背景,本文提出了嵌入式硬盘录像机的设计思路和实现方案。

系统总体方案

  1 技术指标

  本系统的主要技术指标如下。

  ● 视频输入:16路复合视频输入PAL/NTSC。

  ● 视频输出:2路复合视频输出PAL/NTSC(BNC接口,1.0VP-P, 75Ω)。

  ● 音频输出:16路音频输入20~100mV10kΩ(RCA)。

  ● 音频输出:2路音频输出,20~100mV,1kΩ(RCA)。

  ● 系统资源:同时多路录像、同时录像回放、同时网络操作。

  ● 图像压缩:增强型H.264,视频和音频信号压缩后生成复合的H.264码流,码流回放时视频和音频保持同步。也可设置单一视频流。

  ● 音频压缩:G.729

  2 设计方案

  根据系统要求的技术指标,本文设计的16路嵌入式DVR系统硬件部分采用了主从式双CPU架构模式。主CPU选用了ARM9处理器,具体型号为三星半导体S3C2510A,从CPU选用DSP处理器,具体型号为美国德州仪器(TI)的多媒体处理芯片TMS320DM648。主从CPU之间通过PCI总线进行通信。

  整个系统的工作流程设计为:系统上电或复位后,主CPU S3C2510A从Flash加载程序,完成对芯片的初始化和外围硬件的配置,之后从CPU TMS320DM648便开始进行图像采集。从CPU通过I2C口对系统中的视频解码芯片进行控制,将从摄像头采集到的模拟视频信号转换为数字视频信号,送入DM648的视频通道(VP端口);同步采集到的模拟音频信号经过音频编解码器模/数转换后,送入DM648的音频通道(McASP端口)。DM648将接收到的数字视频信号数字音频信号数据分别进行压缩,再把压缩视频流和压缩音频流进行同步复合,产生H.264视频复合流,再通过PCI总线上传给主CPU,主CPU将从PCI接口收到的数据以文件的格式存储到本地硬盘,供日后调用;同步将复合数据流传送给图像预览芯片进行显示。整个DVR系统框架图如图1所示。

图1 DVR系统框图

系统原理设计

  1 S3C2510A ARM9处理器简介

  S3C2510A是三星半导体生产的16/32位的RISC微控制器,属于ARM9处理器系列,是针对基于以太网系统的低成本、高性能的微控制器解决方案。

  2 TMS320DM648数字信号处理器简介

  TMS320DM648是TI公司于2007年推出的一款高性能的32位定点DSP,主要面向数字媒体应用,属于C6000系列DSP。

  DM648保留了C64X原有的内核结构,工作频率由内部倍频器设置,可以达到720MHz、800MHz或900MHz,相应的时钟周期为1.39ns、1.25ns或1.11ns,每秒可执行指令数5760、6400和7200MIPS。此外DM648片上带有5个双通道(A、B两通道)数字视频口(VP口),可同时处理多路数字视频流,片上带有多通道串行音频接口,可同时处理10路立体声输入/输出音频信号。

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关键字:S3C2510A  视频监控  处理器  模块  数字硬盘录像机

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/2010/0802/article_2834.html
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